Характеристики робочого місця

Вимоги з охорони праці при виконанні лабораторної роботи

1. Ознайомитись з обладнанням робочого місця, яке використовується в роботі;

2. Перевірити наявність заземлення, якість проводів та штепсельних вилок електроживлення всіх приладів, що використовуються в роботі, та електричних розеток на щитах живлення;

3. Про всі наявні недоліки терміново доповісти керівнику занять;

4. Виконувати вимоги з охорони праці студентів при виконанні лабораторних робіт.

Теоретична частина

Вибіркові підсилювачі застосовуються в тих випадках, коли необхідно із сукупності сигналів широкого діапазону частот виділити групу сигналів близьких частот, які несуть корисну інформацію. Вибіркові підсилювачі діляться на дві основні групи:

-підсилювачі з використанням паралельного LC контура з частотно-вибірковими властивостями (резонансними);

- підсилювачі з використанням частотно-залежного НЗЗ. В області низьких частот (десятки-тисячи герц) переважно використовуються вибіркові підсилювачі з частотно-залежним НЗЗ, тому що застосування LC контурів недоцільне через зміну на низьких та високих частотах номіналів індуктивностей L і ємностей C. Це призводить до погіршення не тільки технічних (добротність, вибірність), але й експлуатаційних (вага, габаритні розміри,вартість) показників вибіркових підсилювачів.

На рис.1, а приведено схему вибіркового підсилювача з частотно-залежним НЗЗ у вигляді подвійного Т-моста, АЧХ якого показана на рис.1,б (крива 1). Так як транзистор, включений за схемою СЕ, зсуває фазу вхідного сигналу на 180°, то вибірний 2Т-міст утворює коло частотно-залежного НЗЗ.

Коефіцієнт передачі 2Т-моста пов'язаний з умовною смугою пропускання підсилювача,

На практиці застосовують симетричні 2Т-мости, у яких виконується умова R1=R2=R; C1=C2=C, а значення добротності можливе максимальне QRC=0,25. Значення вхідного і вихідного опору підсилювального каскада суттєво впливають на характеристики 2Т-моста, спотворюючи його частотну характеристику, розширюючи смугу пропускання вибірного підсилювача, погіршуючи його вибірковість. Для покращення вибірковості підсилювача в якості активного елемента слід застосовувати підсилювальний каскад з високим Кu0 великим вхідним і малим вихідним опором.

Якісні результати при проектуванні вибірних підсилювачів з частотно-зменшеним НЗЗ дає застосування в якості підсилювального елемента операційного підсилювача (ОП) в інтегральному виконанні.

На рис.2 приведено схему вибірного підсилювача на ОП. Аналогічно схемі на рис.1,а, вибірний міст утворює НЗЗ, так як включений між виходом ОП і його інвертуючим входом, Тому що ОП по відношенню до інвертуючого входу зсуває фазу, вибірність і добротність схеми може бути збільшена.

ОП разом з пасивним RC-фільтрами можуть бути використані для побудови активних фільтрів АФ, які мають широке застосування. Застосування при достатньо низькому діапазоні (від долей герц до декількох тисяч герц). В залежності від взаємного розташування смуги пропускання і смуги утримання АФ діляться на: ФНЧ, ФВЧ, СФ, РФ.

В цій лабораторній роботі досліджуються активні фільтри другого порядку. Схеми фільтрів представлені на рис 3, 4, 5, оскільки ОП, ДА1 і два під’єднаних до нього резистора R´ і R утворюють джерело напруги керованих напругою (ДНКН).

Передаточна функція і АЧХ ФНЧ (рис.3,а) визначаються виразом

Кu(p)=Uвих/Uвх

Кu(ω)= Кu0/ (1+ω²R²C²)

Де Ku0- значення коефіцієнта підсилення операційного підсилювача;

ωзр – частота зрізу ФНЧ, визначається на рівні 0,707Кu0.

Значення частоти зрізу fв визначається співвідношенням fзр=1/(2 R1C1)

Передаточна функція і АЧХ ФВЧ (рис.4,а) визначається за виразами:

Кu(p)=Uвих/Uвх

Кu(ω)= Кu0/ (1+(1/ω²R1²C1²))

Значення частоти зрізу fзр.н визначається співвідношенням

fзр =1 /(2 R1C1)

Передаточна функція і АЧХ смугового фільтра (рис.5,а) визначається за виразами:

Кu(p)=Uвих/Uвх

Кu(ω)=1/ 1/ωR1C1)- ωR1C1)²+9)

Значення частоти fзр визначається співвідношенням

fзр =1 /(2 R1C1)

Характеристики робочого місця

До складу робочого місця входять прилади: звуковий генератор Г3-102, міліволтметер В3-38, осцилограф С1-83, джерело живлення ЖПС-11-50, лабораторний макет.

Живлення макета ±9В здійснюється централізовано від загального блоку живлення. На рис 6 приведена електрична принципова схема лабораторного макету для дослідження АФ. Для побудови АФ використано ОП типу 1УТ401А разом з пасивними RC-елементами. В залежності від положення перемикачів лабораторного макету можливо реалізувати схеми: фільтра нижніх частот, фільтра верхніх частот, смугового фільтра.